Notícias

Jul 17, 2023

Michigan expande uso de fibra de carbono como material alternativo para pontes

A popularidade da fibra de carbono continua a crescer como alternativa às pontes de concreto reforçado com aço, e um relatório recente indica que o material pode resistir a anos de condições climáticas adversas. Lourenço

A popularidade da fibra de carbono continua a crescer como alternativa às pontes de concreto reforçado com aço, e um relatório recente indica que o material pode resistir a anos de condições climáticas adversas.

A Lawrence Technological University testou componentes de polímero reforçados com fibra de carbono durante quatro anos para determinar quão bem eles suportariam o clima rigoroso e outras condições de Michigan. O relatório subsequente para o Departamento de Transportes de Michigan foi nomeado um dos 16 principais projetos de pesquisa em 2020 pelo Comitê Consultivo de Pesquisa da Associação Americana de Oficiais de Rodovias e Transportes Estaduais.

“Os investigadores descobriram que os fios de CFRP resistiram bem às condições que simulavam o clima rigoroso de Michigan”, diz um comunicado à imprensa do MDOT. “Umidade, chuva, chuva congelante e oscilações extremas de temperatura não afetaram significativamente a resistência ou as propriedades mecânicas do material ao longo do tempo. Além disso, os resultados dos testes mostraram que alguns parâmetros atualmente aceitos para CFRP são conservadores e podem ser atualizados.”

O relatório indica que a resistência à tração garantida para CFRP recomendada pelo fabricante pode ser significativamente aumentada para fins de projeto.

Os pesquisadores submeteram os fios de CFRP a 300 ciclos de congelamento e descongelamento, eventos de incêndio e outros testes. “Agora, os projetistas de pontes têm as informações e especificações necessárias para prever o desempenho do CFRP sob diversas condições do mundo real, bem como as ferramentas de projeto para futuros projetos de pontes”, afirma o MDOT.

O CFRP é visto como uma alternativa ao concreto reforçado com aço, que pode corroer com o tempo e levar a reparos dispendiosos. O MDOT afirma que os fios de fibra de carbono resistem à corrosão, duram mais e requerem menos manutenção.

“Como o CFRP não é corrosivo, estamos eliminando o potencial de deterioração do concreto devido à corrosão do aço, que é a principal causa da redução da vida útil das pontes”, afirma Matthew Chynoweth, engenheiro-chefe de pontes do MDOT e diretor do Bureau de Pontes e Estruturas do MDOT. . O MDOT tem como meta atingir uma vida útil da ponte de 100 anos. MDOT e Lawrence Tech estudam CFRP desde 1988.

O MDOT relata que desde a sua primeira utilização em 2001 – para a primeira ponte de concreto protendido de CFRP de três vãos do país, construída em Southfield – mais de uma dúzia de pontes no estado têm pré-esforço e pós-tensionamento de CFRP. Isso inclui a ponte I-75 em direção ao sul de Detroit, que tem vigas pré-esforçadas em CFRP de 140 pés de comprimento, e duas pontes para uma I-94 renovada.

Uma das desvantagens é que o CFRP custa mais, por isso o MDOT afirma que só pode fazer algumas pontes por ano com o material compósito. No entanto, o fornecedor de cabos compostos de fibra de carbono da agência, Tokyo Rope, construiu uma fábrica em Michigan, o que reduziu alguns custos e prazos de entrega, diz Chynoweth.